单管放大电路解读
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单管放大电路实验报告前言单管放大电路是电子学中常用的一个基本元件,广泛应用于各种电子设备,如放音机、放大器、电视机等。
本文旨在探讨单管放大电路实验的基本原理、实验操作步骤和实验结果与分析。
实验目的1.了解单管放大电路的基本结构和工作原理;2.学习单管放大电路的电路分析方法;3.实际操作单管放大电路电路进行实验,掌握实验方法以及实验过程中的一些实用问题的解决方案;4.根据实验结果完成数据分析和讨论,加深理解单管放大电路的原理和特性。
实验原理单管放大电路是由一个晶体管和若干个电阻、电容等组成的。
晶体管的基本结构是由广泛的p型半导体和狭窄的n型半导体构成的。
晶体管有三个引脚,分别为基极、发射极和集电极。
在单管放大电路中,基极通过一个电阻Rb与信号源相连,集电极通过一个负载电阻RL与电源相连,而发射极则接地。
当输入信号通过Rb注入基极时,由于晶体管发生的放大归功于其特性,即当晶体管输在正向区时,它是三极管,将输入信号转换为电流信号并经过电容耦合AC通过变压器通过负载电阻RL输出。
放大系数可以通过电路参数来调节,如增大Rb或降低RL可以提高放大系数。
实验器材本次实验使用的器材包括:晶体管、电容、电阻、示波器、调节电源、万用表等。
实验步骤1.按照图1所示的单管放大电路电路原理图进行连线,并将开关S1关闭;2.接通调节电源,在标准电压下,观察电路是否正常工作;3.将示波器连接到负载电阻RL两端,并调节示波器参数,使信号幅度和频率适合检测;4.调节Rb通过测量输入电压和输入电流确定其值;5.改变RL的电阻值并观察其对电路输出的影响;6.连续进行多次测量,以获取更多数据,以便进行分析和比较。
实验结果本实验的结果如下:1.掌握了单管放大电路的基本原理和使用方法;2.了解了基极电阻对放大倍数的影响;3.测定了电路输入输出电压,并且通过万用表测定了电路中的电流,分析了实验结果的数据;4.测试Rb和RL对音频信号的放大和失真的影响,获得了电压放大倍数和工作参数与输出信号之间的关系曲线。
单管交流放大电路单管交流放大电路一、 实验目的实验目的(一)熟悉实验板上的元器件和电路布线。
(二)观察并测量电路参数的变化对电路的静态工作点(Q)、电压放大倍数(V A )及输出波形的影响。
二、知识要点(一)放大器静态工作点的设置与调整是十分重要的,静态工作点的合理设置能使放大器工作稳定可靠,为获得最大不失真电压,静态工作点应选在交流负载线的中点。
为使工作点稳定,必须满足以下条件 BQ >> I I ≈ I 21 (二)静态工作点可由下式计算CB B B BQ E +R R R =U 211E BEQ BQ EQ CQ R U U =≈I I -,或CCQC CQ R -U E =I)(E C CQ C RE ER C CEQ +R R -I =E -U -U =E UβI =I CQBQ (三)动态参数计算 电压放大倍数和输入输出电阻计算beL i o u r βR =u u =A '-,L c L //R =R R ' be B B i //r //R =R R 21,通常由于21B B be R <<R r 、,所以有be i r R ≈)()(26)1(mV I mV +β+=r r EQ 'bb be ,Ω=r 'bb 300c R R =0(四)输入电阻与输出电阻的测量方法输入电阻为 s i s ii R -u u u =R ×输出电阻为 L 'R u u R )1-(00=式中0u 为空载时的输出电压,'u 0为带负载时的输出电压。
注意!静态工作点用MF-47型指针万用表测量,输入输出电压用交流毫伏表测量或双踪示波器测量。
图2-2 输入、输出电阻测量电路三、实验电路原理图图2—1 单管交流放大电路*四、实验内容及步骤(一)检查实验板或实验装置接线无误后,方可接通电源。
(二)静态工作点和电压放大倍数测量及输出波形的观察。
一、主要性能指标(1)电压增益又称放大倍数,衡量放大电路放大电信号的能力。
最常用的是电压增益io v V V A§1.2 单管放大电路的分析开路电压增益负载开路(R L =∞)时的电压增益。
i oo vo V V A=源电压增益放大器的输出电压对信号源电压v s 的增益o i o i vs v s s i i s V V V R A A V V V R R ===+ o oo o L v vo i i oo o LV V V R A A V V V R R ==⋅=+ 带负载增益常用分贝(dB )为单位,1分贝=1/10贝尔,源于功率增益的对数:()i o p P P dB A lg 10)(=当用于电压增益时:()i o i o v V V V V dB A lg 20)/lg(10)(22==“0dB ”相当于A v =1;“-40dB ”相当于A v =0.01;“-20dB ”相当于A v =0.1;“40dB ”相当于A v =100;“20dB ”相当于A v =10;分贝(2)输入电阻R i输入电阻R i 是从放大电路输入端看进去的等效电阻,定义为输入电压与输入电流相量之比。
i i iV R I i IiR 输入电阻反映了放大电路从信号源所汲取电压的能力。
R i 越大,则信号电压损失越小,输入电压越接近信号源电压。
(3)输出电阻Ro输入信号置零、放大电路负载移去时从输出端口看进去的等效电阻。
RO输出电阻Ro的确定:①分析时采用在输出端施加等效信号源的方法。
''sLo VRVRI==∞=②在实验室采用测量的方法LoooRVVR⎪⎪⎭⎫⎝⎛-=1LOOOOORVRVV=-1.输入信号置零;2.负载断开加压。
输出电阻Ro 的大小,反映了放大电路带负载的能力。
R o 越小,则放大电路带负载能力越强,电路输出越接近恒压源输出。
V oI o R o 小R o 大V oo R o =0O O OO O R I V V -=(4)通频带—放大电路能放大信号的频率范围当放大电路的信号频率很低或很高时,由于电路中存在的耦合电容以及晶体管的结电容和极间电容的影响,放大电路的电压放大倍数在低频段或高频段都要降低,只有在中频段范围内放大倍数为常数。
晶体管共射极单管放大器单管放大电路的三种基本结构单管放大电路有共发射极、共基极和共集电极三种解法(组态),他们的输入和输出变量不同,因而电路的性能也不太一样。
共发射极单管放大电路.共集电极单管放大电路.共基极单管放大电路图一为电阻分压式工作点稳定单管放大器实验电路图。
他的偏置电路采用Rb1组成的分压式电路,并在发射极中接有电阻Re,以稳定放大器的静态工作点。
在放大器的输入端加入输入信号Ui后,在放大器的输入端可得到一个与Ui相位相反,幅值被放大的输出信号U0,从而实现放大。
图一共射极单管放大器实验电路图当流过电阻Rb1和Rb2的电流远大于晶体管T的基极电流Ib时,则他的静态工作点Ub可以以以下式估算Ub=Rb1*U/Rb1+Rb2 Ie=Ub-Ube/Re≈Ic Uce=Ucc-Ic(Rc+Re)放大倍数Av=-β(Rc∥Rc)/rbe+(1+β)Re输出电阻:R=Rb1∥Rb2∥[rbe+(1+β)Re]输入电阻;R0≈Rc放大器的测量与调试一般包括:放大器静态工作点的测量与调试。
消除干扰与自激振荡机放大器各项动态参数的测量与调试。
1.放大器静态工作点的测量与调试(1)放大器静态工作点的测量测量放大器静态工作点的条件:输入信号Vi=0即将输入端与地短接,选用量程合适的直流毫安表和直流电压表分别测出所需参数:Ic,Ub,Uc,Ue.(2)静态工作点的调试放大器静态工作点的调试是指对管子集电极电流Ic(或Uce)的调试与测量。
静态工作点对放大器的性能和输出波形都有很大影响。
工作点偏高会导致饱和失真如图(2)所示;反之则导致截止失真如图(3).图二图三改变电路参数Ucc,Rc,Rb(Rb1,Rb2)都会引起静态工作点的改变如图四所示:图四2.放大器的动态指标测试放大器的动态指标包括:电压放大倍数,输入电阻,输出电阻,最大不失真输出电压(动态范围)和通频带等。
(1)电压放大倍数Av的测量调整放大器到合适的静态工作点,再加入输入电压Ui ,在输出电压不是真的情况下,用交流豪伏表测出Ui和Uo的有效值,则Av=Uo/Ui。
单管交流放大电路实验原理一、实验原理单管交流放大电路是电子技术中常用的一种模拟信号放大电路,其基本原理是通过晶体管的放大作用,将微弱的交流信号放大成较大的信号。
该实验主要探讨单管交流放大电路的基本工作原理和性能。
单管交流放大电路主要由电源、输入信号、晶体管、输出信号和负载等部分组成。
其中,晶体管是核心元件,其工作状态直接影响放大电路的性能。
在实验中,通常采用双极型晶体管(如锗管或硅管)或场效应管。
放大电路的主要性能指标包括电压放大倍数、输入电阻、输出电阻和通频带等。
电压放大倍数表示输出信号电压与输入信号电压的比值,是衡量放大电路放大能力的重要参数;输入电阻和输出电阻则分别表示信号源与放大电路输入端和放大电路输出端之间的等效电阻;通频带则是指放大电路对不同频率信号的放大能力。
单管交流放大电路的原理主要是利用晶体管的电流放大作用,通过反馈电路的调整,控制输入信号通过晶体管的电流,使输出信号得到适当的电压放大。
在这一过程中,反馈电路起到关键作用,它能够减小放大电路内部信号的失真和噪声干扰,提高信号的纯度和稳定性。
二、实验步骤1.搭建电路:根据实验原理图搭建单管交流放大电路,确保连接无误。
2.调整元件参数:根据实验要求,调整晶体管的偏置电流、集电极电压和输入信号的幅度等参数。
3.测试输入电阻:利用电压表和信号源测量输入电阻,确保输入信号能够有效地输入到放大电路中。
4.测试输出电阻:在输出端接上适当的负载,测量输出电阻,以了解放大电路的带载能力。
5.测量电压放大倍数:通过测量输入信号和输出信号的电压,计算电压放大倍数,以评估放大电路的放大能力。
6.研究通频带:通过改变输入信号的频率,观察输出信号的变化,了解放大电路对不同频率信号的响应。
7.测试噪声和失真特性:通过测量噪声和失真参数,了解放大电路的性能表现。
8.数据分析与处理:整理实验数据,利用表格和图表等形式进行整理和分析,以全面了解单管交流放大电路的性能。